沖床噪聲的控制現(xiàn)狀
沖床是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備,加工方式為借助于沖頭的動(dòng)能沖栽零件,負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲多在90dBA以上。我國(guó)沖床車(chē)間噪聲一般高達(dá)90-110dBA,給設(shè)備操作者和車(chē)間其他人員造成極大的危害,對(duì)環(huán)境亦有影響。
在機(jī)械設(shè)備中,沖床噪聲很突出。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)沖床噪聲的研究,治理和控制開(kāi)展較早,我國(guó)此項(xiàng)工作的開(kāi)展是在七十年代末期。降低沖床噪聲時(shí),要考慮加工質(zhì)量,生產(chǎn)率,操作方便和降噪費(fèi)用等諸多因素?梢哉f(shuō)沖床噪聲控制顯得既迫切而又艱巨。
1. 沖床噪聲的產(chǎn)生
沖床負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)列的噪聲。沖頭與工件,打料桿與工件,卸料板與板料間和撞擊,以及在沖裁和剪切過(guò)程中形成的沖剪噪聲等,都是沖床噪聲的主要來(lái)源。
(1) 撞擊噪聲
撞擊噪聲是沖床噪聲的主要組成部分。當(dāng)沖頭沖裁板料時(shí),與板料發(fā)生撞擊,產(chǎn)生撞擊噪聲。撞擊噪聲可分為加速度噪聲和自鳴噪聲。沖頭沖擊坯料時(shí),受到阻力而突然停止所產(chǎn)生的噪聲稱(chēng)為加速度噪聲。被沖擊的坯料,由于受擊而發(fā)生振動(dòng),這一振動(dòng)發(fā)出的聲音叫自鳴噪聲。
(2) 沖剪噪聲
沖剪過(guò)程中,材料因剪切而斷裂,由此導(dǎo)致沖頭突然卸荷,所形成的聲音稱(chēng)為沖剪噪聲。沖床被激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng),并引起機(jī)身和聲輻射和地面振動(dòng)。
(3) 傳動(dòng)件間隙引起的噪聲
沖床各連接件間存在有配合間隙,在沖擊力作用下,引起軸系的反沖、零件受激勵(lì)振動(dòng),引起聲輻射而形成的噪聲。
2. 沖床噪聲控制措施
(1) 聲源降噪
a. 沖床本身降噪
沖床降噪的根本措施在于聲源控制。英國(guó)的理查茲(Richards)把撞擊噪聲方面的理論研究應(yīng)用到?jīng)_床上,可使噪聲下降30dBA。其基本理論是,加速度噪聲等于錘子運(yùn)動(dòng)時(shí)所帶動(dòng)的等體積的空氣所具有的動(dòng)能的一半。cto/vo從1增加到10,噪聲級(jí)約可降低30dBA,c是聲速,to是錘子運(yùn)動(dòng)停止的時(shí)間。Vo是錘子沖擊坯料時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度。用其它方法,這樣大幅度降噪是很難實(shí)現(xiàn)的。
七十年代末期,國(guó)際上出現(xiàn)了新型液壓伺服沖床,沖頭能按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律工作,使沖床噪聲大降低。
沖床各傳動(dòng)件間存在必不可少的配合間隙,減少間隙和防止軸系反沖的結(jié)構(gòu)形式已有應(yīng)用,如曲軸連桿減緩反沖裝置等。
改革現(xiàn)有傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì),對(duì)于出廠(chǎng)沖床并非易事,根本途徑在于改革沖床的沖擊過(guò)程。沖床降噪的技術(shù)措施有許多尚在試驗(yàn)研究階段,完全成熟及全面推廣還需很長(zhǎng)時(shí)期,因而現(xiàn)階段還應(yīng)考慮其它技術(shù)措施。
b. 降低模具噪聲
沖模設(shè)計(jì)者往往忽略對(duì)噪聲的考慮。合理地選擇凹凸模的配合間隙,能實(shí)現(xiàn)降噪5dBA,改變凸的幾何形狀,用階梯模、斜刃模代替平口模,亦能降噪5-10dBA左右。但由于工件的幾何開(kāi)頭有時(shí)很復(fù)雜,給模具加工帶來(lái)一定的困難。此外還有在模具中增加緩沖器及降低卸件噪聲等措施
(2) 傳播途徑噪聲控制
控制沖床噪聲對(duì)人體的危害,在傳播途徑上采取控制措施,技術(shù)革新上比較成熟,并可取得一定效果。
a. 吸聲降噪
吸聲的目的是減弱車(chē)間內(nèi)反射聲,一般可降噪6dBA左右的降噪效果。
b. 局部隔聲
采用加吸聲的隔聲屏、模具區(qū)域隔聲罩,能有8dBA左右的降噪效果。
c. 全封閉隔聲罩
全封閉隔聲罩能有20dBA左右的降噪效果。罩體可作成拼裝式,一般占地面積較大。
傳播途徑中控制沖床噪聲雖是消極的治理方法,但由于簡(jiǎn)便易行,并能收到較好的降噪效果,因而較多被采用。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意操作、維修等問(wèn)題。
機(jī)床本身噪聲問(wèn)題雖不能馬上獲得解決,但沖床使用單位還是有許多可用的控制措施。解決沖床噪聲的危害并不是很難的事,關(guān)鍵還是看領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的重視程度。
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